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R41合金的环形锻件锻造工艺

文献发布时间:2023-06-19 18:37:28



技术领域

本发明涉及R41合金锻造领域,尤其是涉及一种R41合金的环形锻件锻造工艺。

背景技术

Rene 41是一种沉淀硬化型镍基变形高温合金,在650-900℃范围内,具有高的拉伸和持久蠕变强度和良好的抗氧化性,适合于制造在870℃以下要求有高强度和980℃以下要求抗氧化的航空、航天发动机高温零部件。由于合金中铝、钛、含量较高,合金的塑性差,锻造过程中很容易裂纹,且裂纹容易扩展。不同的客户标准,对热处理制度有不同的要求,R41的高温热处理工艺,会出现晶粒粗大,无法满足材料标准的情况。

现有的工艺为了避免开裂,通过多火次小变形量轧制,解决常规热处理工艺路线的问题。但是相同的锻造工艺,在高温热处理后,晶粒度变粗,无法满足材料标准。

发明内容

为解决上述问题,本发明提出了一种R41合金的环形锻件锻造工艺,解决了该合金高温固溶热处理后,合金晶粒度粗大的技术问题。

本发明的主要内容包括:一种R41合金的环形锻件锻造工艺,包括如下步骤:

S1、棒料切割:根据最终产品尺寸选择棒料尺寸和切割重量;

S2、冲孔压平:对坯料进行加热升温至1110-1150℃,保温1至2小时,后将坯料从锻造炉内取出并转移至压机,转移时间控制在45s内,将坯料进行墩粗,冲圆孔,操作时间控制在180s完成;

S3、环轧整平:对已经完成冲孔压平的环件产品进行加热升温至1110-1150℃,保温0.5 至1小时,然后将环锻件从燃气锻造炉中取出并转移至环轧机上,转移时间控制在45s,对环锻件进行轧制,每一火的变形量控制在20%-30%,操作时间再120s内完成,环轧进给率控制再0.6-1.3mm/s,按同样参数要求,完成多火次轧制,最后一火环扎量温度控制在 1040-1060℃,环轧量控制在20%-30%;

S4、扩环整圆:在1040-1060℃,保温30分钟-40分钟,转移至扩环机,进行扩环整圆,扩环量控制在1%以内,转移时间控制在45s内,操作时间在90s内完成;

S5、热处理:根据材料规范,将完成扩环的环锻件加热至1079℃,进行退火热处理,保温1h后,将环锻件取出,进行空冷;空冷至室温后,将环锻件转移至燃气热处理炉内加热至 1121℃,进行固溶热处理,保温0.5h,将环锻件取出,进行空冷;空冷至427℃以下后,将环锻件转移至燃气热处理炉内加热至899℃,进行时效热处理,保温4h,空冷;

S6、性能测试:对产品进行高温拉伸,高温持久,微观组织测试。

优选地,步骤S2中采用燃气锻造炉对坯料进行加热,压机采用3000T压机。

优选地,步骤S3中采用燃气锻造炉对已经完成冲孔压平的环件产品进行加热,环轧机采用R350立式环轧机。

优选地,步骤S4中采用400T扩环机。

优选地,步骤S5中将采用在燃气热处理炉内加热。

本发明的有益效果在于:与现有工艺相比,采用高温大变形量轧制,较少火次,准确控制最后一火温度和变形量,采用燃气锻造炉对环锻件进行加热升温至1110-1150℃,保温0.5 小时至1小时,然后将环锻件从燃造炉内取出并转移到R350扩环机上进行轧制,转移时间控制在45s,对环锻件进行轧制,每一火的变形量控制在20%-30%,操作时间再120s内完成,环轧进给率控制再0.6-1.3mm/s,按同样参数要求,完成多火次轧制,最后一火环扎量温度控制在1040-1060℃,环轧量控制在20%-30%;通过控制环轧量和环轧温度,解决了固溶后粗晶长大,超出标准要求的问题,满足了客户的产品性能要求,节约了成本,提高了一次通过率,提高了市场竞争力。

具体实施方式

以下对本发明所保护的技术方案做具体说明。

实施例1

一种R41合金的环形锻件锻造工艺,包括如下步骤:

S1、棒料切割:根据最终产品尺寸选择棒料尺寸和切割重量;

S2、冲孔压平:采用燃气锻造炉对坯料进行加热升温至1110℃,保温1小时,后将坯料从锻造炉内取出并转移至3000T压机,转移时间控制在45s内,将坯料进行墩粗,冲圆孔,操作时间控制在180s完成;

S3、环轧整平:采用燃气锻造炉对已经完成冲孔压平的环件产品进行加热升温至1110℃,保温0.5小时,然后将环锻件从燃气锻造炉中取出并转移至R350立式环轧机上,转移时间控制在45s,对环锻件进行轧制,每一火的变形量控制在20%,操作时间再120s内完成,环轧进给率控制再0.6mm/s,按同样参数要求,完成多火次轧制,最后一火环扎量温度控制在 1040℃,环轧量控制在20%%;

S4、扩环整圆:在1040℃,保温30分钟,转移至400T扩环机,进行扩环整圆,扩环量控制在1%以内,转移时间控制在45s内,操作时间在90s内完成;

S5、热处理:根据材料规范,将完成扩环的环锻件在燃气热处理炉内加热至1079℃,进行退火热处理,保温1h后,将环锻件取出,进行空冷;空冷至室温后,将环锻件转移至燃气热处理炉内加热至1121℃,进行固溶热处理,保温0.5h,将环锻件取出,进行空冷;空冷至 427℃以下后,将环锻件转移至燃气热处理炉内加热至899℃,进行时效热处理,保温4h,空冷;

S6、性能测试:对产品进行高温拉伸,高温持久,微观组织测试。

实施例2

一种R41合金的环形锻件锻造工艺,包括如下步骤:

S1、棒料切割:根据最终产品尺寸选择棒料尺寸和切割重量;

S2、冲孔压平:采用燃气锻造炉对坯料进行加热升温至1120℃,保温1.2小时,后将坯料从锻造炉内取出并转移至3000T压机,转移时间控制在45s内,将坯料进行墩粗,冲圆孔,操作时间控制在180s完成;

S3、环轧整平:采用燃气锻造炉对已经完成冲孔压平的环件产品进行加热升温至1120℃,保温0.5至1小时,然后将环锻件从燃气锻造炉中取出并转移至R350立式环轧机上,转移时间控制在45s,对环锻件进行轧制,每一火的变形量控制在22%,操作时间再120s内完成,环轧进给率控制再0.8mm/s,按同样参数要求,完成多火次轧制,最后一火环扎量温度控制在1050℃,环轧量控制在22%;

S4、扩环整圆:在1050℃,保温35分钟,转移至400T扩环机,进行扩环整圆,扩环量控制在1%以内,转移时间控制在45s内,操作时间在90s内完成;

S5、热处理:根据材料规范,将完成扩环的环锻件在燃气热处理炉内加热至1079℃,进行退火热处理,保温1h后,将环锻件取出,进行空冷;空冷至室温后,将环锻件转移至燃气热处理炉内加热至1121℃,进行固溶热处理,保温0.5h,将环锻件取出,进行空冷;空冷至 427℃以下后,将环锻件转移至燃气热处理炉内加热至899℃,进行时效热处理,保温4h,空冷;

S6、性能测试:对产品进行高温拉伸,高温持久,微观组织测试。

实施例3

一种R41合金的环形锻件锻造工艺,包括如下步骤:

S1、棒料切割:根据最终产品尺寸选择棒料尺寸和切割重量;

S2、冲孔压平:采用燃气锻造炉对坯料进行加热升温至1140℃,保温2小时,后将坯料从锻造炉内取出并转移至3000T压机,转移时间控制在45s内,将坯料进行墩粗,冲圆孔,操作时间控制在180s完成;

S3、环轧整平:采用燃气锻造炉对已经完成冲孔压平的环件产品进行加热升温至1140℃,保温1小时,然后将环锻件从燃气锻造炉中取出并转移至R350立式环轧机上,转移时间控制在45s,对环锻件进行轧制,每一火的变形量控制在28%,操作时间再120s内完成,环轧进给率控制再1mm/s,按同样参数要求,完成多火次轧制,最后一火环扎量温度控制在1040-1060℃,环轧量控制在20%-30%;

S4、扩环整圆:在1050℃,保温30分钟-40分钟,转移至400T扩环机,进行扩环整圆,扩环量控制在1%以内,转移时间控制在45s内,操作时间在90s内完成;

S5、热处理:根据材料规范,将完成扩环的环锻件在燃气热处理炉内加热至1079℃,进行退火热处理,保温1h后,将环锻件取出,进行空冷;空冷至室温后,将环锻件转移至燃气热处理炉内加热至1121℃,进行固溶热处理,保温0.5h,将环锻件取出,进行空冷;空冷至 427℃以下后,将环锻件转移至燃气热处理炉内加热至899℃,进行时效热处理,保温4h,空冷;

S6、性能测试:对产品进行高温拉伸,高温持久,微观组织测试。

实施例4

一种R41合金的环形锻件锻造工艺,包括如下步骤:

S1、棒料切割:根据最终产品尺寸选择棒料尺寸和切割重量;

S2、冲孔压平:采用燃气锻造炉对坯料进行加热升温至1150℃,保温2小时,后将坯料从锻造炉内取出并转移至3000T压机,转移时间控制在45s内,将坯料进行墩粗,冲圆孔,操作时间控制在180s完成;

S3、环轧整平:采用燃气锻造炉对已经完成冲孔压平的环件产品进行加热升温至1150℃,保温1小时,然后将环锻件从燃气锻造炉中取出并转移至R350立式环轧机上,转移时间控制在45s,对环锻件进行轧制,每一火的变形量控制在30%,操作时间再120s内完成,环轧进给率控制再1.3mm/s,按同样参数要求,完成多火次轧制,最后一火环扎量温度控制在1060℃,环轧量控制在20%-30%;

S4、扩环整圆:在1060℃,保温40分钟,转移至400T扩环机,进行扩环整圆,扩环量控制在1%以内,转移时间控制在45s内,操作时间在90s内完成;

S5、热处理:根据材料规范,将完成扩环的环锻件在燃气热处理炉内加热至1079℃,进行退火热处理,保温1h后,将环锻件取出,进行空冷;空冷至室温后,将环锻件转移至燃气热处理炉内加热至1121℃,进行固溶热处理,保温0.5h,将环锻件取出,进行空冷;空冷至 427℃以下后,将环锻件转移至燃气热处理炉内加热至899℃,进行时效热处理,保温4h,空冷;

S6、性能测试:对产品进行高温拉伸,高温持久,微观组织测试。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术分类

06120115631562